止動件沖裁復(fù)合模說明書

課程設(shè)計(jì)說明書題 目：止動件課程設(shè)計(jì)學(xué) 號：姓 名：班 級： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院產(chǎn)品圖零件名稱：止動板 材料：B3厚度0.5mm工件精度：IT14生產(chǎn)批量：大批量摘要本設(shè)計(jì)為一止動件的沖壓模具設(shè)計(jì)，根據(jù)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的材料、結(jié)構(gòu)工藝和尺寸精度，確定沖裁工藝方案，然后通過工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和板料規(guī)格，計(jì)算沖裁力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：沖壓模具；凸模；凹模；凹凸模目 錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)62.沖壓件工藝分析62.1材料72.2工件結(jié)構(gòu)72.3尺寸精度72.4 工藝方案73.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算83.1排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算83.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算93.2.1 沖壓力的計(jì)算93.2.2 壓力機(jī)的選擇93.2.3 沖模壓力中心的確定103.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算114.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定124.1 工作零件尺寸計(jì)算：124.2其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸:124.3模具中彈性元件的計(jì)算:134.4模架的選用144.5 其他零部件結(jié)構(gòu)145.沖裁設(shè)備的選擇146模具裝配圖147.模具零件圖167.1 上模座167.2 下模座17總結(jié)17參考文獻(xiàn)181.設(shè)計(jì)任務(wù)完成止動件落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)與制造，材料為B3，厚度為0.5mm，大批量生產(chǎn)，未注尺寸均為自由公差，按IT14級查找。圖1.1 止動件零件圖2.沖壓件工藝分析在進(jìn)行工藝分析時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：材料分析；零件結(jié)構(gòu)分析；尺寸精度分析；工藝方案分析。2.1材料B3是合金，厚度為0.5mm,具有良好的沖裁成型性能。2.2工件結(jié)構(gòu)該零件結(jié)構(gòu)簡單且左右對稱。外形有多處尖角，建議過度圓弧大小為R0.5。零件有兩個相等的通孔，直徑為9mm，滿足沖裁件上孔尺寸最小要求?？着c邊的最小間距為3.3mm，滿足凹、凸模允許的最小要求。2.3尺寸精度無特殊要求精度要求的尺寸，都屬于自由尺寸，按IT14級查，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。零件外形： 65-0.74 0 20-0.520 10-0.360 13-0.430 R30-0.520零件內(nèi)形：90+0.36孔心距：370.31結(jié)論：可以沖裁2.4 工藝方案該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案：方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，而且生產(chǎn)率也高。盡管模具較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式兩種。正裝式較適用于沖制材質(zhì)較軟的或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合結(jié)構(gòu)簡單，又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作。采用倒裝復(fù)合模。3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算根據(jù)材料的合理利用情況，可將排樣方法分為三種：有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣。各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中，結(jié)合了此零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)率、材料使用率及其他方面的考慮，采用了有廢料排樣中的直排，如圖所示：查表，確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a1 =1.8mm；工件邊緣搭邊：a=2mm；步距為:：s=21.8料寬：B=(D+2a+)=69.5-0.50利用率：A1hB=70.5%圖1.1 止動件零件圖3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算3.2.1 沖壓力的計(jì)算沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。為計(jì)算方便，其沖裁力F按下式計(jì)算估算：F落=Ltb=172x0.5x760=65.36KNF卸= F落x k卸=0.05*65.36=3.27KNF推=n k推 F落=6*0.055*65.36=21.57KNF沖=kLT=1.3*2*9*0.5*760=27.9KNF總= F落+ F卸+ F推+ F沖=118.1KN3.2.2 壓力機(jī)的選擇初選壓力機(jī)為J23-16標(biāo)稱壓力/KN：160滑塊行程/mm：50行程次數(shù)/(次/min) 120連桿調(diào)節(jié)高度：45最大模高度：220工作臺尺寸前后左右/（mmmm）：300450模柄孔尺寸直徑深度/mm：40*160電動機(jī)功率： 1.53.2.3 沖模壓力中心的確定模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了要保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。要確定該零件的壓力中心，先將各個凸模的壓力中心確定后，再計(jì)算模具的壓力中心。根據(jù)力學(xué)定理，合力對某軸的力矩等于各分力對同軸力矩的代數(shù)和，則可得壓力中心坐標(biāo)（x0，y0）計(jì)算公式：x0=i=1nLixii=1nLi y0=i=1nLiyii=1nLi 建立如圖所示坐標(biāo)系壓力中心 x軸方向?qū)ΨQ 故x0=32.5mm y軸方向 y0=i=1nLiyii=1nLi =20*10+65*0+20*10+13.24*20+41.83*13+13.24*2020+65+20+13.24+41.83+13.24+28.26+28.26+10*2 =8.87 8.9壓力中心為（32.5,8.9）3.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算 ,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算,沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。基本尺寸分類沖裁間隙磨損系數(shù)計(jì)算公式結(jié)果落料凹模65-0.740Zmin=0.04Zmzx0.06Zmax-Zmin=0.02制件精度為IT14級，故X=0.5Dd=（Dmax-x）0+464.630+0.18520-0.52019.740+0.1313-0.43012.740+0.11沖孔凸模900.36同上dd=（dmin+x）-409.18-0.090孔心距C2=372同上查表X=0.5CP=C+0.5P370.078孔邊距10-0.360查表X=1Ad=(A-X)0+d9.640+0.094.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定4.1 工作零件尺寸計(jì)算：落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb(15mm) H=0.25*65=16.25 實(shí)取16mm凹模壁厚：c（1.52）H 取30凹模板長：B=b+2c=65+2x30=125mm凹模板寬：A=a+2c=20+2x30=80mm故確定凹模板外形為：125x125x16(mm)沖孔凸模尺寸：凸模長度：L凸=h1+h2+h3=14+2.5+16=32.5 h1:凸模固定板厚 h2:空心墊板厚 h3：凹模板厚凸凹模尺寸： 凸凹模長度：L=h1+h2+h3=15+10+24=49 h1:凸凹模固定板厚度 h2：彈性卸料板厚度 h3=增加長度凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長桿，強(qiáng)度足夠。4.2其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸:名稱長寬厚(mm)材料數(shù)量上墊板1251256T8A1凸凹模固定板1251251545鋼1卸料板1251251045鋼1落料凹模1251251645鋼1凸模固定板1251251545鋼1下墊板1251256T8A1彈簧5206560Si2MnA14.3模具中彈性元件的計(jì)算:根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為 F0F卸/n =3270/6=545N 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸， 初選彈簧為 52065 GB/T2089-80， 其最大工作負(fù)荷 F j =1200>545N。 彈簧參數(shù)：外徑D=25 材料直徑d=5 自由高度 h0=65 節(jié)距t=6.6 工作極限下的變形量hj=14.7 f=1.57 極限負(fù)荷Fj=1200 有效圈數(shù)n=9彈簧預(yù)壓縮量 L=F0FtLmax =545120014.7=6.68校核：卸料板工作行程 t+h1=（6.6+0.5）mm=7mm 凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量h2=6.68mm 彈簧實(shí)際總壓縮量 L 總 = L +t+h1 +h2=13.78<14.7 所以選擇是合適的 裝配高度：H2=h0-L =65-6.68 =58.32彈簧的窩座深度： h=h0-Lmax+h卸料板+t+1-h0凸凹模-h0修模 =32.4彈簧的外露高度： H3=H2-h-h卸料板窩深 =19.924.4模架的選用上模座下模座導(dǎo)柱導(dǎo)套1251253012512535221102480364.5 其他零部件結(jié)構(gòu)凸模由凸模固定板固定，凸凹模由凸凹模固定板與螺釘固定，兩者皆采用過渡配合關(guān)系。模柄采用壓入式模柄5.沖裁設(shè)備的選擇沖壓設(shè)備選用：J23-16標(biāo)稱壓力/KN：160滑塊行程/mm：55行程次數(shù)/(次/min) 120連桿調(diào)節(jié)高度：45最大模高度：220工作臺尺寸前后左右/（mmmm）：300450模柄孔尺寸直徑深度/mm：40160 電動機(jī)功率： 1.56模具裝配圖 7.模具零件圖 7.1 上模座7.2 下模座總結(jié)經(jīng)過一段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，至此已基本完成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。本課程設(shè)計(jì)涉及的課程很多，涉及到機(jī)械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、CAD繪圖等相關(guān)課程的知識。通過這次的課程設(shè)計(jì)我收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。但是這次設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實(shí)訓(xùn)是對自己進(jìn)大學(xué)來所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人。 參考文獻(xiàn)1.周玲.沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007 2.梅伶.模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 3.劉靖巖.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：中國輕工業(yè)出版社，20064.江維建. 冷沖壓模具設(shè)計(jì).廣州：華南理工大學(xué)出版社，2005 5.王樹勛.典型模具結(jié)構(gòu)圖冊. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，20056.翁其金.沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 7.陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 8.王樹勛.模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2003 9.王孝培.沖壓手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 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